(57)【要約】  内視鏡装置において、内視鏡内部には、内視鏡に搭載され、光源装置からの光源光を伝送するライトガイドにおける複数のスペクトル線に対する開口数の種別に対応した色補正係数のデータが格納されており、内視鏡に搭載された撮像素子の出力信号に対する信号処理を行うプロセッサは、生成したＲ，Ｇ，Ｂ信号におけるＲ，Ｂ信号に対して、色補正係数を用いて色補正処理を行う。
2011162111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子及び照明光を出射するライトガイドが搭載された内視鏡と、
前記内視鏡が着脱自在に接続され、接続された前記内視鏡に搭載された前記撮像素子の出力信号に対する信号処理を行う信号処理装置と、
光源装置に着脱自在に接続される前記ライトガイドにおける前記照明光の波長帯域に含まれる複数の異なるスペクトル線に対する複数の開口数の種別に対応した情報を格納する情報格納手段と、
前記信号処理装置に設けられ、前記情報に基づいて、前記ライトガイドにおける複数の異なるスペクトル線に対する複数の開口数の種別に応じて、前記撮像素子の出力信号に対して色補正処理を行う色補正手段と、
を備えることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記ライトガイドの複数の異なるスペクトル線に対する複数の開口数の種別は、赤、緑、青の波長帯域中に設定された３つのスペクトル線に対する３つの開口数の値より決定されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記内視鏡は、前記ライトガイドの３つの異なるスペクトル線に対する３つの開口数の種別に対応した情報を識別情報として発生する識別手段を有することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記色補正手段は、前記撮像素子の出力信号に対して、前記情報に基づいて、前記ライトガイドの複数の異なるスペクトル線に対する複数の開口数の種別に応じて予め設定された色補正係数を用いて色補正処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記信号処理装置は、前記撮像素子の出力信号に基づいて３つの色信号を生成し、
前記色補正手段は、前記３つの色信号における１つの色信号を基準とした他の２つの色信号に対して、３つの異なるスペクトル線に対する３つの開口数の種別に応じて設定される２つの色補正係数を用いて色補正処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記色補正係数は、
前記信号処理装置により前記撮像素子の出力信号から生成されるＲ，Ｇ，Ｂの色信号におけるＧの色信号を基準として、Ｂ、Ｒの色信号に対して、以下の（１）式のＢ信号補正係数及び（２）式のＲ信号補正係数により、それぞれ（３）式から（５）式の係数の条件を用いて色補正を行うことを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。
Ｂ信号補正係数 ＝（ＮＡｇ／ＮＡｅ／αＢ）β  ・・・（１）
Ｒ信号補正係数 ＝（ＮＡＣ／ＮＡｅ／αＲ）β  ・・・（２）
１ ≦ αＢ ≦ １．２  ・・・（３）
０．９ ≦ αＲ ≦ １  ・・・（４）
１ ＜ β ≦  ５  ・・・（５）
ただし、ＮＡｇ、ＮＡｅ、ＮＡＣ：それぞれｇ線、ｅ線、Ｃ線におけるライトガイドの開口数、αＢ、αＲ：基準となるライトガイドのＮＡｇ、ＮＡｅ、ＮＡＣに基づいて設定される係数、β：前記内視鏡が接続される光源装置の光学特性によって設定される係数
【請求項７】
前記信号処理装置は、前記撮像素子の出力信号から生成される複数の色信号の相対的レベルを、ホワイトバランスさせるようにホワイトバランス調整するホワイトバランス調整手段を有し、
前記ホワイトバランス調整手段のホワイトバランス調整する目標値に設定するために、前記色補正係数を使用することを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
さらに、前記照明光を出射させるための光源光を前記ライトガイドに供給する光源装置と、前記光源装置に設けられ、前記ライトガイドに供給される前記光源光の光量を可変する絞りとを有し、
前記色補正手段は、前記ホワイトバランス調整時における光量とは異なる観察時における光量の状態において、前記複数の色信号の相対的レベルをホワイトバランス調整させるのに必要な目標値となるように前記色補正係数を予め設定することを特徴とする請求項７に記載の内視鏡装置。
【請求項９】
白色照明光のもとでカラー撮像を行う第１の観察モードと、
前記白色照明光とは異なる波長帯域のもとで撮像を行う第２の観察モードと、
を備え、前記色補正係数は、前記第１及び第２の観察モードごとに設定され、
前記色補正手段は、観察モードの切り替えに応じて前記色補正係数を切り替えて色補正処理を行うことを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡を用いて、被検体内部を観察する内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に内視鏡装置は、被写体である体内組織を撮影するための撮像素子や被写体を照らすための照明光を伝送するライトガイド等を備えた内視鏡と、内視鏡内の撮像素子からの映像信号を処理してモニタに出力する信号処理装置としてのプロセッサ、内視鏡内のライトガイドに照明光を供給する光源装置により構成される。  
このような内視鏡装置においては、例えば上部消化管や下部消化管用などのように種類が異なる内視鏡の場合にも、共通の光源装置が利用される場合がある。そして、種類が異なる内視鏡を用いた場合にも、モニタには色再現性の良い観察画像を表示できることが望まれる。【０００３】
第１の従来例としての日本国特開平８−１２６６０７号公報に開示された内視鏡装置においては、光源ランプの印加電圧や、光路を遮蔽する絞りにより、ライトガイドに供給される光源光の光束を制御する光束制御手段を備えている。  
そして、この第１の従来例においては、光源光の光束の制御状態に応じて、色調補正手段は、撮像素子による内視鏡画像の画像信号に対して、内視鏡画像を複数部分（複数領域）に分割した各部分別に、色調補正を行うようにしている。【０００４】
しかし、第１の従来例は、光束制御手段によるライトガイドに供給される光源光の光束の制御状態により、内視鏡画像の各部分別（領域別）に色調補正を行う構成のため、各部分別に予め設定された情報に基づいて色調補正を行うことが必要になる。  
しかし、内視鏡画像の各部分に当たる照明光は、撮像手段から被写体までの距離に応じて異なるため、距離が変化する使用環境のもとでは、距離と共に情報自体を変更する構成にしないと、色調補正を適切に行うことができない。  
また、この第１の従来例は、光束制御手段によるライトガイドに供給される光源光の光束の制御状態により、内視鏡画像の各部分別に色調補正を行うが、ライトガイドの開口数（ＮＡと言う）が変化した場合、内視鏡画像の色再現を適切に行うことが困難である。【０００５】
可視の波長帯域にまたがる白色の照明光のもとでカラー撮像する場合、可視の波長帯域中においても、その波長帯域中における異なる波長においてライトガイドの開口数は、それぞれ異なる値を持つ。  
従って、可視の波長帯域においても、その波長帯域中におけるそれぞれ異なる複数の波長における各開口数に応じた色補正を行わないと、色再現性の良い観察像としての内視鏡画像を得ることが困難になる。  
なお、第２の従来例としての日本国特開２００６−２６１２８号公報の光源装置は、可視光を発生する可視光源と、励起光を発生する励起光源と、両光源からの可視光と励起光との光路を光路合成素子により共通化して、ライトガイドが接続されるコネクタ部を形成している。【０００６】
そして、この第２の従来例は、光源装置のコネクタ部に接続される内視鏡のライトガイドの開口数に合わせて、可視光を集光する集光レンズによる光束径を切り換えることを開示している。つまり、この第２の従来例は、内視鏡のライトガイドの開口数に合わせて、集光する集光レンズによる光束径を切り換えることを開示しているのみである。従来、内視鏡装置の設計においては光源装置の集光特性の仕様に合わせたＮＡのライトガイドを選択していたが、近年においては、設計時の想定と異なる様々な特性のライトガイドを同一の光源装置を含む内視鏡装置として使用される状況となっている。  
例えば、現在のライトガイドはその殆どが成分中に鉛を含んでいるが、ＲｏＨＳ指令（電気・電子機器に有害物質を非含有とさせることを目的として制定された制度）へ適合させるためにライトガイドの無鉛化を進めた場合、ＮＡを始めとした光学特性を従来と同等に確保することが困難な可能性が高い。【０００７】
このため、内視鏡に搭載されるライトガイドのＮＡが照明光の波長帯域において異なる内視鏡を使用した場合においても、簡単に色再現の良い観察像が得られる内視鏡装置が望まれる。  
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、ライトガイドの開口数が照明光の波長帯域において異なる内視鏡を使用した場合にも、色再現の良い観察像としての内視鏡画像が得られる内視鏡装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様の内視鏡装置は、撮像素子及び照明光を出射するライトガイドが搭載された内視鏡と、前記内視鏡が着脱自在に接続され、接続された前記内視鏡に搭載された前記撮像素子の出力信号に対する信号処理を行う信号処理装置と、光源装置に着脱自在に接続される前記ライトガイドにおける前記照明光の波長帯域に含まれる複数の異なるスペクトル線に対する複数の開口数の種別に対応した情報を格納する情報格納手段と、前記信号処理装置に設けられ、前記情報に基づいて、前記ライトガイドにおける複数の異なるスペクトル線に対する複数の開口数の種別に応じて、前記撮像素子の出力信号に対して色補正処理を行う色補正手段と、を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態の内視鏡装置の全体構成を示す図。
【図２】光源装置による光源光をライトガイド端面に供給する様子を示す図。
【図３】ライトガイドの開口数が材質により変化する特性例を示す図。
【図４】第１の実施形態の第１変形例の内視鏡装置の全体構成を示す図。
【図５】第１の実施形態の第２変形例における色補正回路周辺部の構成を示す図。
【図６】第１の実施形態の第３変形例の内視鏡装置の全体構成を示す図。
【図７】本発明の第２の実施形態の内視鏡装置の全体構成を示す図。
【図８】絞り量が小さい場合と大きい場合における光源装置からライトガイド端面に供給される光源（放射）光の放射光度の特性例を示す図。
【図９】ライトガイド出射光の色温度の特性例を示す図。
【図１０】発明の第３の実施形態の内視鏡装置の全体構成を示す図。
【図１１】ライトガイドの波長に対する開口数の特性例と、白色光のスペクトル分布例を示す図。
【図１２】ライトガイドの波長に対する開口数の特性例と、狭帯域光のスペクトル分布例を示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
（第１の実施形態）
図１に示すように、本発明の第１の実施形態の内視鏡装置１は、体腔内の患部等を被写体として、該被写体を撮像して撮像信号を出力する内視鏡２と、この内視鏡２に照明光を供給するための光源装置３と、内視鏡２の撮像手段に対する信号処理を行う信号処理装置としてのプロセッサ４と、プロセッサ４から出力される映像信号に対応した画像を内視鏡画像として表示する表示装置としてのモニタ５と、を有する。  
内視鏡２は、体腔内に挿入される挿入部６と、この挿入部６の後端に設けられた操作部７と、この操作部７から延出されたユニバーサルケーブル８とを有する。  
このユニバーサルケーブル８内には、光源装置３から入射された照明用光（光源射出光又は光源光）を伝送して照明光として出射するライトガイド９が挿通されている。【００１１】
ユニバーサルケーブル８の端部に設けられたコネクタ１０には、このコネクタ１０から突出して光源光の入射端部となるライトガイド端面１１が突出するライトガイドコネクタが形成されている。  
光源装置３は、反射鏡としての放物面鏡１３を備え、光源光を発生する光源ランプ１２と、この光源ランプ１２の放物面鏡１３の反射により生成された略平行な光束の光源光を集光してライトガイド端面１１に供給する光源光学系としての集光レンズ１４とを有する。  
また、光源装置３は、この集光レンズ１４により集光される光源光量を調整する光量絞り（以下単に絞りと略記）１５が設けられている。この絞り１５は、絞り設定部１６を操作することにより、矢印で示すように光源ランプ１２による光路側に移動したり、光路から退避する操作を行うことにより光源光量を調整することができる。【００１２】
絞り１５を光路側に移動して、ライトガイド端面１１に入射される光源光量を遮光する割合を大きくして光源光量を絞ったり、光路から退避する方向に移動して、光源光量を遮光する割合を小さくして絞り量を小さくすることができる。  
なお、図１の例では、手動で光源光量を調整する構成例を示しているが、後述する実施形態のように光源光量を、予め設定した適正な明るさの内視鏡画像が得られるように自動的に調整（調光）する構成にすることもできる。
この光源装置３からライトガイド９に供給された光源光は、内視鏡２内部のライトガイド９により伝送され、挿入部６の先端部１７に設けられた照明窓の内側に配置されたライトガイド先端面から照明光学系１８を経て外部に照明光として出射され、体腔内の患部等の生体組織を被写体として照明する。【００１３】
先端部１７には、この照明窓に隣接して観察窓（又は撮像窓）が設けられ、この観察窓には対物光学系１９が設けてあり、その結像位置には電荷結合素子（ＣＣＤと略記）などの撮像素子２１が配置されている。なお、撮像素子２１の撮像面には、カラーフィルタ２２が設けられており、撮像面に結像される光学像を各画素単位で光学的に色分離する。対物光学系１９と撮像素子２１とにより、カラー撮像を行う撮像手段としての撮像部２３が形成されている。  
この撮像素子２１は、内視鏡２内部を挿通された信号線と接続され、この信号線は、コネクタ１０から延出されたケーブル２４内に挿通された信号線と接続され、このケーブル２４の端部の電気コネクタ２５は、プロセッサ４に着脱自在に接続される。【００１４】
撮像素子２１は、プロセッサ４内部の撮像素子駆動回路３１からの駆動信号の印加により、光電変換した信号を出力する。撮像素子２１の出力信号は、プロセッサ４内部に設けられた映像信号処理回路３２に入力される。  
この映像信号処理回路３２は、カラーフィルタ２２の配列構造に対応して、撮像素子２１の出力信号に対して色分離する色分離回路３３ａ等の信号処理を行う。そして、この映像信号処理回路３２は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の色信号（つまり、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号）を生成し、この映像信号処理回路３２から映像信号として出力する。また、本実施形態においては、各内視鏡２は、各内視鏡２に搭載された各ライトガイド９の複数の開口数（ＮＡ）の種別に対応した情報（のデータ）を格納した情報格納手段としての例えばＲＯＭ（リードオンリーメモリ）３４を備えている。【００１５】
また、内視鏡２は、ＲＯＭ３４に格納されたデータを、読み出し、プロセッサ４に送信するデータ送信部３５を有する。ＲＯＭ３４及びデータ送信部３５は、例えばコネクタ１０内に設けられている。なお、ＲＯＭ３４は、内視鏡２のコネクタ１０内部に設けられる場合に限定されない。  
ＲＯＭ３４に格納されたデータ、具体的には色補正係数のデータは、電気コネクタ２５がプロセッサ４に接続されることによって、データ送信部３５によりプロセッサ４内に設けられた色補正処理を行う色補正回路３６に出力される。  
なお、内視鏡２側にＲＯＭ３４及びデータ送信部３５を設ける構成例に限定されるものでなく、例えば内視鏡２にＲＯＭ３４を設け、プロセッサ４側に、このＲＯＭ３４からデータを読み出すデータ読み出し部を設ける構成にしても良い。【００１６】
色補正回路３６は、例えば乗算回路３７ａ，３７ｂ，３７ｃと、乗算回路３７ａ，３７ｂ，３７ｃに出力する色補正係数の設定を行う色補正係数設定回路３８と、により構成される。この色補正係数設定回路３８は、例えばメモリにより構成され、データ送信部３５から送信された色補正係数を格納し、格納した色補正係数を乗算回路３７ａ，３７ｂ，３７ｃに出力する。  
乗算回路３７ａ，３７ｂ，３７ｃは、第１の入力端に入力される映像信号処理回路３２から出力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号と、第２の入力端に入力される色補正係数設定回路３８側の色補正係数との乗算を行う。本実施形態においては、例えばＧ信号は、Ｒ，Ｂ信号に対して基準の色補正係数としての１に設定される。換言すると、他の色信号の色補正係数をＧ信号を基準として規格化している。【００１７】
図１では、Ｇ信号に対する色補正係数が１に設定されていることを模式的に示している。Ｇ信号を基準の色補正係数に設定する構成にする場合には、乗算回路３７ｂを省く構成にすることもできる。  
また、色補正回路３６側において、Ｇ信号を基準としてＲ，Ｂ信号に対して色補正を行う代わりに、色補正係数のデータを格納するＲＯＭ３４側において、Ｇ信号を基準としてＲ，Ｂ信号に対して色補正を行うように色補正係数のデータを格納するようにしても良い（以下の動作においては、この場合で説明する）。  
この色補正回路３６は、ライトガイド９のＮＡの種別（具体的には複数の波長における複数のＮＡの値）に対応してＲ，Ｇ，Ｂ信号（より具体的にはＧ信号を基準にしてＲ，Ｂ信号）に対して適切に色補正処理を行う。色補正回路３６から出力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号は、モニタ５に出力される。なお、複数の波長における複数のＮＡの値に応じて例えば複数の種別に分類して色補正係数を設定し、複数の種別に応じて色補正処理を行うようにしても良い。【００１８】
また、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号をエンコーダ３９により、コンポジット信号、Ｓビデオ信号等の他の信号形態の映像信号に変換し、信号形態の異なるモニタ５の場合にも対応できる構成にしても良い。モニタ５には色補正されたＲ，Ｇ，Ｂ信号（より具体的にはＧ信号を基準として色補正されたＲ，Ｂ信号）が出力される。  
モニタ５はライトガイド９のＮＡが異なる場合にも、適切に色補正された色再現性の良い観察像としての内視鏡画像を表示する。  
次に本実施形態によるライトガイド９のＮＡが異なる場合に対して、色補正を行うことの必要性及び動作を説明する。  
図２は、本実施形態における図１に示した光源装置３の一部と、この光源装置３に接続されたライトガイド９のライトガイド端面１１を示す。【００１９】
光源装置３からの光源光がライトガイド端面１１から入射するライトガイド９には、ライトガイド９へ入射する光源光の許容入射角度に相当するＮＡが存在する。ライトガイド９のＮＡは、ライトガイド９を構成する光ファイバのコアの屈折率ｎC及びクラッドの屈折率ｎｋによって、以下の式で求められる。そして、光の入射角度の許容角θｉ以上の角度の光は伝送されない。  
ＮＡ＝sinθｉ＝（ｎC２−ｎｋ２）１／２
このため、ライトガイド９のＮＡは、通常は接続される光源装置３のＮＡすなわち射出光角度よりも大きくなるように設定されるが、実際には光源装置３のＮＡよりも大きな角度の光も光源装置３から射出されている。このため、仮にＮＡが光源装置３のＮＡよりも大きいライトガイド９を用いても、ＮＡが異なるライトガイド９であれば、伝送する光量が変わることになることは公知である。【００２０】
また、光源装置３の集光レンズ１４（図１、図２では簡略化して単一の凸レンズで示している）は、光源ランプ１２からの光源光を効率よく内視鏡２内のライトガイド９に集光させるために、レンズ枚数が少なくパワーの強い正レンズ群で構成されていることが殆どである。この構成においては凸レンズで発生する色収差によって、図２で示すように光源光の最大射出角、すなわちライトガイド端面１１に集まる光の最大入射角が波長によって異なる。
図２においては白色光の波長帯域中における例えば波長の長い光としての例えば赤の場合におけるライトガイド端面１１に集まる光の最大入射角θＲよりも波長の短い光としての例えば青の場合におけるライトガイド端面１１に集まる光の最大入射角θＢが大きい。つまり、θＢ＞θＲとなっている。【００２１】
図３は光源装置３の最大射出光角度（ＮＡ）と、コア及びクラッドのアッベ数差が異なるライトガイドのＮＡの特性の１例を、白色光の可視の波長帯域において、実線、点線及び１点鎖線で示している。  
なお、図３においてはコア及びクラッドのアッベ数差が大きいライトガイド９Ａの場合のＮＡと、コア及びクラッドのアッベ数差が小さいライトガイド９Ｂの場合のＮＡで示している。なお、図３等の図面中においてはライトガイドをＬＧと略記している。  
なお、図３には、青、緑、赤の各波長領域における３つのスペクトル線としてのｇ線（４３５．８ｎｍ）、ｅ線（５４６．１ｎｍ）若しくはｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）を示している。【００２２】
ガラスの屈折率の波長による変化すなわち分散はアッベ数として表記されるが、コアとクラッドそれぞれのアッベ数の差に違いがある場合、図３に示した２つのライトガイド９Ａ，９Ｂの特性例のように、ＮＡの波長に対する変化曲線の傾きが異なることとなる。図３において、ｅ線（もしくはｄ線）における２つのライトガイド９Ａ，９ＢのＮＡは同じであり、光源射出光（光源光）の最大射出角との関係も同じため、緑色の光が伝送される割合は２つのライトガイド９Ａ，９Ｂともほぼ同じである。  
しかし、波長がｅ線（もしくはｄ線）からずれると、両者のＮＡに差が生じ、光源から取り込む光の割合が波長ごとに差がでるようになる。例えば、ライトガイド９Ａは、青色の帯域において光源光の大部分をカバーしているため光源の青の光を多く取り込んで照明光が青く色づくのに対し、ライトガイド９Ｂは、光源光を半分近く伝送できないため、照明光の色は青く色づかない。【００２３】
こうしたＮＡの異なる様々なライトガイド９Ａ，９Ｂを搭載した内視鏡群が内視鏡装置１に接続されるようになると、内視鏡画像の色再現が内視鏡によって異なる可能性が高くなる。  
ユーザが色を手動で調整することも可能であるが、内視鏡ごとに最適な色をその都度設定することはユーザにとっては時間と労力の大きな負担となる。このため、本実施形態においては、内視鏡に搭載されたライトガイドのＮＡに応じて、内視鏡装置１を構成するプロセッサ４において、自動的に良好な色再現ができるように色補正処理を行う。より具体的には、本実施形態においては、ライトガイド９のＮＡによる波長依存性を持つ光の伝送特性による照明の影響を、撮像手段を構成する撮像素子２１から出力されるカラー撮像したＲ，Ｇ，Ｂ信号に対して、色補正係数を用いて色補正を行うことによって、上記ライトガイド９のＮＡによる伝送特性による影響を解消する。【００２４】
このような構成における本実施形態の内視鏡装置１は、撮像素子２１及び照明光を出射するライトガイド９が搭載された内視鏡２と、前記内視鏡２が着脱自在に接続され、接続された前記内視鏡２に搭載された前記撮像素子２１により撮像された信号に対する信号処理を行う信号処理装置としてのプロセッサ４と、を有する。  
また、この内視鏡装置１は、光源装置３に着脱自在に接続される前記ライトガイド９における前記照明光の波長帯域に含まれる複数の異なるスペクトル線に対する複数の開口数の種別に対応した情報を格納する情報格納手段としてのＲＯＭ３４と、前記信号処理装置に設けられ、前記情報に基づいて、前記ライトガイドにおける複数の異なるスペクトル線に対する複数の開口数の種別に応じて、前記撮像素子２１の出力信号に対して色補正処理を行う色補正手段としての色補正回路３６と、を備えることを特徴とする。【００２５】
次に本実施形態の動作を説明する。  
内視鏡検査を行う場合、内視鏡装置１のユーザとしての術者は、内視鏡２を図１に示すように光源装置３とプロセッサ４に接続する。すると、内視鏡２に搭載されているライトガイド９の複数の波長における複数のＮＡに対応したデータを格納するＲＯＭ３４のデータがデータ送信部３５により読み出されて、プロセッサ４内の色補正回路３６に送信される。  
上述したようにＲＯＭ３４内には、この内視鏡２に搭載されているライトガイド９のｇ線、ｅ線、Ｃ線における３つのＮＡから導出された色補正係数のデータが格納されている。  
より具体的な例として、内視鏡２として例えば内視鏡２Ａを用いた場合と、内視鏡２Ｂを用いた場合により説明する。内視鏡２Ａは、ライトガイド９Ａを有し、内視鏡２Ｂは、ライトガイド９Ｂを有するとする。ライトガイド９Ａ、９Ｂは、異なる種別のＮＡを有する。【００２６】
ライトガイド９Ａが内視鏡２Ａに搭載されている場合は、ライトガイド９Ａに対応したＢ信号補正係数及びＲ信号補正係数が、一方ライトガイド９Ｂが内視鏡２Ｂに搭載されている場合はライトガイド９ＢのＢ信号補正係数及びＲ信号補正係数が、それぞれＲＯＭ３４内に格納されている。  
ライトガイド９ＡのＢ信号補正係数 ＝  1.00
ライトガイド９ＡのＲ信号補正係数 ＝  1.00
ライトガイド９ＢのＢ信号補正係数 ＝  1.08
ライトガイド９ＢのＲ信号補正係数 ＝  0.96
なお、ライトガイド９Ａ及びライトガイド９Ｂの光学特性は以下の通りである。【００２７】
ライトガイド９Ａ：  コア    ｎｅ＝1.643、νｅ＝59.8、
クラッド  ｎｅ＝1.51、νｅ＝59.3
ＮＡｇ＝0.649、ＮＡｅ＝0.642、ＮＡＣ＝0.638
ライトガイド９Ｂ：  コア      ｎｅ＝1.652、νｅ＝33.5、
クラッド    ｎｅ＝1.52、νｅ＝59.0
ＮＡｇ＝0.672、ＮＡｅ＝0.641、ＮＡＣ＝0.626
そして、上記色補正係数は以下の式で求められる。【００２８】
Ｂ信号補正係数 ＝（ＮＡｇ／ＮＡｅ／αＢ）β  ・・・（１）
Ｒ信号補正係数 ＝（ＮＡＣ／ＮＡｅ／αＲ）β  ・・・（２）
（１）式及び（２）式中のαＢ及びαＲは、補正処理や画像の色再現の基準そのものが複雑化しないように、内視鏡装置１に接続される、又はその可能性のあるライトガイドの中から色の基準となるライトガイドを選び、そのライトガイドの各色補正係数が１になるように定める。本実施形態においては、ライトガイド９Ａ及びライトガイド９Ｂのいずれも、以下の式に基づくαＢ及びαＲを用いて色補正係数を設定している。  
αＢ＝（ライトガイド９ＡのＮＡｇ）／（ライトガイド９ＡのＮＡｅ）＝ 1.011
αＲ＝（ライトガイド９ＡのＮＡＣ）／（ライトガイド９ＡのＮＡｅ）＝ 0.994
また、（１）式及び（２）式中のβは、内視鏡２が接続される光源装置３の光源光学系としての集光レンズ１４の色収差、配光特性及び光源ランプ１２にも依存する射出光スペクトルによって実験的に求められる。本実施形態においてはβ＝２である。【００２９】
本実施形態において、一般的にＮＡとして使用されている基準波長におけるＮＡは両者のライトガイド９Ａ，９Ｂにおいてほぼ同じである。しかし、青の波長域（ｇ線）や赤の波長域（Ｃ線）においてはＮＡが異なるため、それぞれのライトガイド９Ａ，９Ｂから体腔内の被写体に照射される光の色（色バランス）が異なるものとなる。  
上記色補正係数は、データ送信部３５を通じてプロセッサ４内の色補正回路３６に読み込まれる。プロセッサ４内では内視鏡２の撮像素子２１から出力される信号に対して、映像信号処理回路３２の色分離回路３３ａによってＲ、Ｇ、Ｂ信号に分離される。さらに、γ補正や輪郭強調等の信号処理がされた後、映像信号処理回路３２は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を色補正回路３６に出力する。色補正回路３６内の乗算回路３７ａ、３７ｃは、Ｒ信号にＲ信号補正係数を、Ｂ信号にＢ信号補正係数を、それぞれ乗算して色補正を行う。【００３０】
色補正された映像信号としてのＲ，Ｇ，Ｂ信号は、モニタ５に、又はモニタ５に適合した信号形態に変換された後、モニタ５に出力され、モニタ５の表示面上にて良好な色再現を保った内視鏡画像が観察像として表示される。そして、術者は良好な色再現を保った内視鏡画像を観察することができる。
このように本実施形態によれば、ライトガイド９の開口数（ＮＡ）が照明光の波長帯域中における複数の波長において異なる内視鏡２（具体例では２Ａ，２Ｂ）を使用した場合にも、観察像としての内視鏡画像の色再現を適切に行うことができる。  
従って、術者は色再現の良い状態で内視鏡画像を観察することによって、病変部の症状等を円滑に診断することができる。また、本実施形態によれば、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号又はＲ，Ｂ信号に対してそれぞれ１つの色補正係数を乗算して色補正処理するのみで、簡単に色再現性のよい色補正をすることができる。つまり、３つ又は２つの色補正係数を用いるのみで、色再現性の良い色補正ができる。このため、低コスト、かつ簡単な構成で色補正ができる。【００３１】
図４は第１の実施形態の第１変形例の内視鏡装置１Ｂを示す。図１に示す内視鏡装置１においては、内視鏡２から色補正係数のデータをプロセッサ４に送信（出力）する構成にしていたが、図４に示す本変形例のように、内視鏡２に搭載されているライトガイド９のＮＡ（の種別）に対応したライトガイド識別信号（又はライトガイド種別信号）を出力する構成にしても良い。
この場合には、内視鏡２に設けたＲＯＭ３４Ｂは、ライトガイド９のＮＡの値又は種別に対応したライトガイド識別信号のデータを格納する。このデータとして、例えば内視鏡固有の識別番号、識別コードを利用しても良い。この場合には、識別番号における一部からライトガイドのＮＡの種別が分かるようにすると良い。【００３２】
本変形例においては、プロセッサ４Ｂは、ライトガイド識別信号から、そのライトガイド識別信号に対応したＮＡに対応する色補正係数のデータを格納しておいたＲＯＭ４１を有する。そして、ライトガイド識別信号を例えば読み出し信号（アドレス信号）として、ＲＯＭ４１からライトガイド識別信号に対応する色補正係数のデータを読み出し、色補正係数設定回路３８に出力する。なお、ＲＯＭ４１を色補正回路３６の内部に設けるようにしても良い。  
図４に示す構成例においては、乗算回路３７ｂを有しない構成で示している。その他の構成は、図１と同様の構成である。【００３３】
本変形例は、図１の内視鏡装置１の場合と殆ど同じ効果を有する。また、上述したように内視鏡２側にＲＯＭ３４Ｂのみを設け、プロセッサ４Ｂ側にＲＯＭ３４Ｂのデータを読み出す回路を設ける構成にしても良い。  
本変形例の場合には、固有の識別情報を備えた既存の内視鏡に対しても広く適用できるメリットがある。つまり、プロセッサ４Ｂ側のＲＯＭ４１に、既存の内視鏡における固有の識別情報に関連付けて、その内視鏡に搭載されているライトガイドのＮＡに対応した色補正係数のデータを登録すれば、既存の内視鏡の場合にも簡単に対応させることができるようになる。【００３４】
なお、上記ＲＯＭ４１の代わりに各ライトガイドのＮＡの種別に対応した色補正係数のデータをそれぞれ格納する複数の格納部と、複数の格納部から対応する１つの格納部を切り換える（選択する）スイッチとにより構成し、ライトガイド識別信号によって、ライトガイドのＮＡの種別に対応した色補正係数のデータを出力する格納部を選択するようにしても良い。  
また、第２の変形例として、図５に示すような構成にしても良い。図５は第２変形例における色補正回路３６周辺部の構成を示す。本変形例におけるプロセッサ４Ｃに接続された内視鏡２の例えばコネクタ１０内に設けられたデータ送信部３５は、ＲＯＭ３４Ｃに格納されたライトガイド識別信号の代わりに、又はライトガイド識別信号として内視鏡２に搭載されているライトガイド９のｇ線、ｅ線、Ｃ線におけるＮＡの値（つまり、ＮＡｇ，ＮＡｅ，ＮＡＣ，）をそれぞれプロセッサ４Ｃに送信する。  
この場合には、プロセッサ４Ｃ内の例えば色補正回路３６Ｃは、その内部に色補正係数を算出する色補正係数算出回路４５を有する。色補正係数算出回路４５は、上述した（１）式、（２）式により、色補正係数を算出する。【００３５】
算出した色補正係数は色補正係数設定回路３８に送られ、色補正係数設定回路３８は乗算回路３７ａ、３７ｃに乗算する色補正係数に設定することによって、図１，図４等のように色補正を行う。本変形例は、色補正回路３６Ｃが、色補正係数の算出と、色補正とを行う。本変形例も第１の実施形態と殆ど同様の効果を有する。  
図６は、第３変形例の内視鏡装置１Ｄを示す。本変形例においては、内視鏡２に設けられたＲＯＭ３４Ｄは、ライトガイド９のＮＡの種別に対応した色補正係数のデータと、該色補正係数の範囲等に対応して、色補正回路を３６による色補正を実質的に有効及び無効にするための選択信号となる補正フラグとを格納している。【００３６】
そして、データ送信部３５は、ＲＯＭ３４Ｄから読み出した色補正係数を、プロセッサ４Ｄ内の色補正回路３６に出力すると共に、補正フラグをプロセッサ４Ｄに設けたセレクタ５１に出力する。  
また、本変形例におけるプロセッサ４Ｄにおいては、映像信号処理回路３２は、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を色補正回路３６を経てセレクタ５１の一方の入力端に出力すると共に、色補正回路３６を経由しないでセレクタ５１の他方の入力端に出力する。  
セレクタ５１は、補正フラグの２値信号（補正を有効にする例えばＨレベル、補正を無効にするＬレベル）により、２つの入力端に入力される入力信号の一方を選択するように切り替えられる。セレクタ５１により切り換えられた入力信号が出力信号として、モニタ５側に出力される。【００３７】
例えば、色補正係数が１から大きく乖離するような場合には、補正フラグは、色補正回路３６により色補正を行った信号を選択するようにセレクタ５１の切換を制御する設定にされている。  
一方、色補正係数が１からあまりずれていないような場合（所定の範囲内の場合）には、色補正を行わなくて済む場合がある。このような場合には、補正フラグは色補正しない信号を選択するような設定にされている。その他の構成は、例えば図１又は図４と同様の構成である。【００３８】
また、術者の好みにより、補正フラグをいずれにも設定できるようにすることもできる。従って、術者は、色補正係数が１からあまりずれていないような場合には、色補正しないように補正フラグを設定すると、映像信号処理回路３２の出力信号を、色補正されない状態でモニタ５側に出力することもできる。【００３９】
この他に、補正フラグの設定を、色補正係数の範囲の程度に応じて、術者等のユーザによる選択を許可できるようにしたり、不許可、つまり補正フラグを変更できない設定にしても良い。また、上述した可視領域での通常観察を行う通常観察モードの他に、後述する実施形態のように、通常観察モードとは異なる他の観察モードの場合には、補正フラグの設定を変更できるようにしても良い。  
本変形例は、色補正回路３６による機能に関して、ユーザによる選択肢を広げることができる。その他、第１の実施形態と同様の効果を有する。【００４０】
（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態の内視鏡装置１Ｅを示す。本実施形態におけるプロセッサ４Ｅは例えば映像信号処理回路３２内に色分離回路３３ａの他に、光源光量（又は照明光量）を自動的に調整（調光）するための調光信号を生成する調光回路３３ｂを有する。  
また、映像信号処理回路３２は、ユーザによるホワイトバランス調整指示によって白い被写体を撮像した場合の映像信号の色情報からホワイトバランス係数を求めて、ホワイトバランス調整を行うホワイトバランス調整回路３３ｃと、γ補正等の画像処理を行う画像処理回路３３ｄとを有する。なお、図面中ではホワイトバランスをＷ／Ｂと略記する。【００４１】
また、本実施形態では、ホワイトバランス係数を使用して、色補正回路３６は、色信号をホワイトバランス調整の目標値に色補正する。このためにホワイトバランス調整回路３３ｃによって求めたホワイトバランス係数を記録し、色補正回路３６内の色補正係数設定回路３８に出力するホワイトバランス係数記録部５６を備えている。  
そして、色補正回路３６は、ホワイトバランス係数を色補正係数として用いて、上述した色補正係数の場合と同様に色補正処理を行う。このようにホワイトバランス係数を用いて色補正処理を行うことにより、白い被写体を、白い被写体の画像として表示することができるようにしている。【００４２】
なお、ホワイトバランス調整回路３３ｃ及びホワイトバランス係数記録部５６は、映像信号処理回路３２内もしくは色補正回路３６内に設けるようにしてもよい。  
ホワイトバランス調整回路３３ｃは、白い被写体を撮像する状態に設定したホワイトバランス調整指示時において、入力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号に対して、ＲＯＭ３４Ｅの色補正係数を例えば乗算して得られる値をホワイトバランス係数として算出する（実際には、Ｇ信号を基準として、Ｒ，Ｂ信号に対するホワイトバランス係数を算出する）。【００４３】
従って、本実施形態では、ＲＯＭ３４Ｅに格納されている色補正係数は、ホワイトバランス調整する目標値としてのホワイトバランス係数を算出するために使用される色補正情報となる。  
この映像信号処理回路３２の出力信号は、色補正処理を行う色補正回路３６を経てモニタ５に出力される。  
上記調光回路３３ｂは、色分離されたＲ，Ｇ，Ｂ信号から輝度信号を生成し、この輝度信号を、調光回路３３ｂ内部の明るさ目標値と比較した場合の差分値の信号を調光信号として光源装置３Ｅに出力する。なお、明るさ目標値は、適正な明るさで診断、観察がし易い内視鏡画像の場合の輝度信号の平均値に設定されている。【００４４】
上記調光信号は、光源装置３Ｅにおける絞り１５を例えば回転することにより、絞り１５による絞り量（開口量）を可変する絞り駆動回路６１を駆動する。  
例えば、撮像素子２１により撮像された信号から生成された輝度信号の平均値の輝度レベルが明るさ目標値よりも高いと、調光信号は絞り１５（の開口量）を小さくする、つまり絞り１５を絞るように絞り駆動回路６１を介して調光（光量調整）する。一方、撮像素子２１により撮像された信号から生成された輝度信号の平均値の輝度レベルが明るさ目標値よりも低いと、調光信号は絞り１５の開口量を大きくするように絞り駆動回路６１を介して調光する。【００４５】
本実施形態においてはこのように撮像素子２１の出力信号に基づいて調光信号を生成し、この調光信号によって観察に適した明るさの内視鏡画像が得られるように光源装置３Ｅによる光源光量を自動的に調整する。  
絞り１５は、例えば柄部の先端側に略楔形状の切り欠きを設けた円板形状の遮光板により形成され、柄部側を絞り駆動回路６１により回転させることにより、光路上に臨む切り欠きによる開口量が変化する。  
この場合、ライトガイド端面１１に入射される光源光量は、絞り１５の遮光部分と切り欠き部分との形状に依存する。また、この場合、上述した集光レンズ１４により集光してライトガイド端面１１に向けて放射される光源光の放射光度は、波長によって変化する。【００４６】
図８は、通常、広く採用されている絞り１５を用いた場合におけるライトガイド端面１１に供給（放射）される青と赤の光源光の配光特性例を示す。なお、実線及び破線は、それぞれ赤及び青の光源光の場合の配光特性を示している。また、横軸がライトガイド端面１１に入射される入射角度を示し、縦軸が放射光度を示す。  
また、図８では絞り量が小さい、つまり絞り量が小さい光源光量を大きくした状態と、絞り量が大きい、つまり光源光量を小さくした状態におけるライトガイド端面１１に放射される放射強度を示す。入射角度が小さい範囲においては（放射光度特性として波長が長い赤と波長が短い青の波長に依存して変化する）波長依存性が比較的小さく、入射角度が大きくなる範囲において波長依存性が大きくなる傾向を示している。【００４７】
図８の左側に示す絞り量が小さい場合においては、入射角度が小さく波長依存性も比較的小さい範囲の放射光度が大きく、入射角度が大きく波長依存性も大きくなる範囲の放射光度は小さい。【００４８】
一方、図８の右側に示す絞り量が大きい場合においては、光源光量が小さい状態に設定された状態において、入射角度が小さく波長依存性も比較的小さい範囲の放射光度が相対的に小さく、入射角度が大きく波長依存性も大きくなる範囲の放射光度が相対的に大きい。この場合には、絞り量が小さい場合に比較して波長依存性の影響はより大きくなる。  
このため、例えば、図８に示すＮＡが小さいライトガイドの場合と、ＮＡが大きいライトガイドの場合とにおいて、特に絞り量が大きい場合には、絞り量が小さい場合よりも、この波長依存性をより考慮することが必要になる。  
図９は、光源装置３から供給された光源光をライトガイドによって伝送し、照明窓から被写体側に照明光として出射した場合のライトガイド出射光（つまり、照明光）の色温度の特性例を示す。【００４９】
なお、横軸は（絞り１５による）光源光量の大きさを示し、縦軸がライトガイド出射光の色温度を示す。また、実線と１点鎖線はＮＡが大きいライトガイド９Ｃの場合と小さいライトガイド９Ｄの場合の特性例を示す。この図９から分かるように、色温度は、光源光量に依存して変化し、特に光源光量が小さい（低い）領域においてその変化が大きくなる。  
光源光量を自動調整する状態、又は適正な明るさの内視鏡画像が得られるように光源光量を設定して、内視鏡２を用いて体内の被写体を観察する場合、被写体は、生体組織の表面が観察対象となるため、図９における観察時で示す範囲Lａの光源光量となる場合が多い。【００５０】
これに対して、ホワイトバランス調整時には、ホワイトバランス調整用の基準被写体として反射率が高い（つまり明るい）白い被写体が採用される。このようにホワイトバランス調整時には白い被写体を画面に映して行うことから、その白い被写体を飽和無く映すために光源装置３はその光源光量が通常の観察時よりも低く抑えてしまう状態となる。そして、図９におけるホワイトバランス調整時で示す範囲Ｌｂの光源光量となる。  
従来例においては、ホワイトバランス調整時に、基準被写体としての白い被写体を、白い画像として表示されるようにホワイトバランス調整回路によりＲ，Ｇ，Ｂ信号のレベルを設定する。しかし、図９に示すように、ホワイトバランス調整時の光源光量は、実際の観察時の光源光量の場合よりもかなり小さくなるため、その色温度は、観察時での色温度の状態からずれた値になっている。従って、実際に観察を行う観察時での色温度からのずれ量を考慮して、ホワイトバランス調整を行うことが必要になる。【００５１】
このため、本実施形態においては、ライトガイド９のＮＡに応じて、ホワイトバランス調整時における色温度が、観察時での色温度からずれているそのずれ量を補正するように（通常とは異なる）ホワイトバランス調整を行い、観察時の光源光量の状態で白い被写体を撮像した場合には、白い被写体の画像として色再現するように、色補正を行うようにする。  
この色補正方法は、図９を用いて説明すると、以下のようになる。図９における観察時の光源光量の範囲Ｌａにおいて、白い被写体を撮像している第１の観察状態にあるとする。【００５２】
そして、この第１の観察状態において、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の信号レベル（信号強度）が例えばＲａ，Ｇａ，Ｂａになるとした場合、白い被写体が白い被写体の画像として色再現できるように（例えば乗算により）補正するためには、Ｒａ×ＣＲａ＝Ｇａ×ＣＧａ＝Ｂａ×ＣＢａ＝１となるようなホワイトバランス係数ＣＲａ，ＣＧａ，ＣＢａが、ホワイトバランス調整によって算出されていなければならない。【００５３】
一方、ホワイトバランス調整時には、図９における範囲Ｌｂにおいて、白い被写体を撮像している第２の観察状態にある。この第２の観察状態において、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の信号レベル（信号強度）が例えばＲｂ，Ｇｂ，Ｂｂになったとすると、Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂを元にホワイトバランス係数がＣＲａ，ＣＧａ，ＣＢａとなるように算出するには、ＣＲａ＝ＣＲｂ／Ｒｂ，ＣＧａ＝ＣＧｂ／Ｇｂ，ＣＢａ＝ＣＢｂ／Ｂｂとなるような係数ＣＲｂ，ＣＧｂ，ＣＢｂを予め設定しておく必要がある。【００５４】
ＲＯＭ３４Ｅには、予めＣＲｂ、ＣＧｂ、ＣＢｂに相当する係数を色補正係数として格納しておけば良い。実際には、Ｇ信号で規格化することにより、Ｒ信号用及びＢ信号用の２つの色補正係数を格納すれば良い。【００５５】
このように、情報格納手段としてのＲＯＭ３４Ｅは、ホワイトバランス調整時に得られるＲ，Ｇ，Ｂ信号の信号強度比の情報から、観察時において白い被写体を撮像した場合には白い被写体の画像として色再現できるようにするための色補正情報としての色補正係数を格納している。  
そして、この色補正情報と、ホワイトバランス調整時にその光源光量の状態において、撮像素子２１の出力信号に基づくＲ，Ｇ，Ｂ信号とから、観察時の光源光量の状態においてホワイトバランスさせることができるホワイトバランス係数を色補正係数として算出することができるようにしている。  
その他の構成は上述した実施形態と同様である。【００５６】
次に本実施形態の動作を説明する。以下の説明においては、図９に示したライトガイド９Ｃが搭載された内視鏡２を２Ｃ，ライトガイド９Ｄが搭載された内視鏡２を２Ｄとして説明する。  
内視鏡２Ｃ，２ＤのＲＯＭ３４Ｅ内には、その内視鏡２Ｃ，２Ｄに搭載されているライトガイド９Ｃ，９Ｄのｇ線、ｅ線、Ｃ線におけるＮＡ等から導出された色補正係数がそれぞれ格納されている。  
具体的な値は、以下に示す通りである。ライトガイド９Ｃが内視鏡２Ｃに搭載されている場合はライトガイド９ＣのＢ信号補正係数及びＲ信号補正係数が、ライトガイド９Ｄが内視鏡２Ｄに搭載されている場合はライトガイド９ＤのＢ信号補正係数及びＲ信号補正係数が、それぞれＲＯＭ３４Ｅ内に格納されている。【００５７】
ライトガイド９ＣのＢ信号補正係数 ＝  1.00
ライトガイド９ＣのＲ信号補正係数 ＝  1.00
ライトガイド９ＤのＢ信号補正係数 ＝  0.93
ライトガイド９ＤのＲ信号補正係数 ＝  1.04
なお、ライトガイド９Ｃ及びライトガイド９Ｄの光学特性は以下の通りである。  
ライトガイド９Ｃ：  コア      ｎｅ＝1.652、νｅ＝33.5、
クラッド    ｎｅ＝1.51、νｅ＝62.2
ＮＡｇ＝0.696、ＮＡｅ＝0.665、ＮＡＣ＝0.649
ライトガイド９Ｄ：  コア      ｎｅ＝1.620、νｅ＝60.0、
クラッド    ｎｅ＝1.49、νｅ＝64.2
ＮＡｇ＝0.639、ＮＡｅ＝0.631、ＮＡＣ＝0.626
また、αＢ及びαＲ及びβは以下の値を用いている。【００５８】
αＢ＝（ライトガイド９ＣのＮＡｇ）／（ライトガイド９ＣのＮＡｅ）＝ 1.047
αＲ＝（ライトガイド９ＣのＮＡＣ）／（ライトガイド９ＣのＮＡｅ）＝ 0.977
β  ＝  ２
本実施形態では、ユーザの操作によりホワイトバランス調整の指示がなされると、ホワイトバランス調整回路３３ｃは内視鏡２内のＲＯＭ３４Ｅに格納されている色補正係数はデータ送信部３５を介して読み出される。  
ホワイトバランス調整は、本来はユーザが映した白い被写体が白く映るよう、映像信号に補正すべき色補正量を算出し、ホワイトバランス調整回路３３ｃ以降の映像信号に算出された色補正をかけるものである。【００５９】
しかし、前述のようにホワイトバランス調整時に光源装置３Ｅは、その光源光量を通常の観察時よりも低く抑えてしまうため、ライトガイドに入射する光の角度特性と色バランスを変化させてしまう。さらにライトガイドのＮＡによる特性を考慮すると、ライトガイドを経て被写体側に出射される照明光の色は、光源装置３Ｅから供給される光源光量の変化に応じて図９のように変化する。  
ホワイトバランス調整時は小さい光量に調整されるのに対し、観察時にはより多くの光量を必要とする光源光量に調整されるため、ライトガイドの特性に依存してホワイトバランス調整時と観察時とでは照明光の色に差が生じる（色温度が変化してしまう）。【００６０】
このため、ホワイトバランス調整時において、単に白い被写体を白い被写体像となるように同色で再生されるようにホワイトバランス調整したとしても、図９に示すようにそのライトガイド９のＮＡ特性に依存して観察時には、異なる色再現となってしまう問題が生じる。  
そこで、本実施形態ではホワイトバランス調整時の光源光量の状態で得られるＲ，Ｇ，Ｂ信号を用いて、観察時の光源光量の状態でホワイトバランス調整を行う場合のホワイトバランス係数を算出し、算出したホワイトバランス係数を色補正係数として色補正回路３６によって色補正処理を行う。【００６１】
例えば、ホワイトバランス調整により、ホワイトバランス調整回路３３ｃから出力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号の信号強度比が、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１：１：１すなわち白色となるよう調整する従来例に対して、本実施形態においては、ホワイトバランス調整下ではあえて白色とは異なる色になるよう調整することで、観察時においては基準となるライトガイドと同じ色再現、つまり白い被写体を白い画像となるようにする。  
本実施形態では、例えばライトガイド９Ｄを搭載した内視鏡２Ｄを接続した場合、ホワイトバランス調整下において白色被写体の映像信号がＲ：Ｇ：Ｂ＝０．９３：１：１．０４となるよう、元の映像信号に乗ずべきホワイトバランス係数を算出する。【００６２】
算出されたホワイトバランス係数は、ホワイトバランス係数記録部５６に記録された後、ホワイトバランス係数が色補正回路３６に送られ、以降の映像信号は、ホワイトバランス係数に基づいた色補正処理が行われる。そして、色補正回路３６により色補正された映像信号としての例えばＲ，Ｇ，Ｂ信号がモニタ５に出力される。  
このように動作する本実施形態によれば、第１の実施形態の場合と同様に、ライトガイドの開口数が照明光の波長帯域において異なる内視鏡を使用した場合にも、色再現の良い観察像としての内視鏡画像が得られる。  
また、本実施形態によれば、ホワイトバランス調整を行うことにより、観察時においても白い被写体を白い被写体の画像として色再現することができる。【００６３】
また、本実施形態によれば、ホワイトバランス調整を行うことにより、撮像素子２１による分光特性のばらつき等を補正することができる。つまり、内視鏡２に搭載されている撮像素子２１、特に光学フィルタとしてのカラーフィルタ２２の種類等により分光特性が異なる。  
このため、本実施形態のようにホワイトバランス調整を行うことにより、上記のように撮像素子２１の分光特性のばらつきを補正できる。換言すると、本実施形態における色補正回路３６で使用される色補正係数は、ＲＯＭ３４Ｅ内に格納されたＮＡの種別に対応した情報に加え、撮像素子２１の分光特性に対応した情報も含むものとなっている。  
従って、本実施形態によれば、内視鏡２に搭載されている撮像素子２１の種別が異なる場合にも、良好な色再現を実現できる。【００６４】
（第３の実施形態）
次に本発明の第３の実施形態を説明する。図１０は本発明の第３の実施形態の内視鏡装置１Ｆを示す。  
上述した実施形態は、可視領域の照明光を用いて、通常のカラー撮像及びカラー撮像した画像を、モニタ５においてカラー表示を行う通常観察モードの内視鏡装置であった。これに対して、本実施形態は、通常観察モードの他に、狭帯域の照明光の照明下で撮像し、狭帯域画像をモニタ５で表示する狭帯域光観察モード（ＮＢＩ観察モード）を備える。  
このため、本内視鏡装置１Ｆにおける光源装置３Ｆは、図８の内視鏡装置１Ｅにおける光源装置３Ｅにさらに狭帯域フィルタ７１と、この狭帯域フィルタ７１を光路中に挿脱するモータ等を用いたフィルタ挿脱機構７２を設けている。【００６５】
また、フィルタ挿脱機構７２は、ユーザによるモード選択スイッチ７３からのモード選択信号により、狭帯域フィルタ７１を光路中に配置したり、光路中から退避させる。ユーザがモード選択スイッチ７３によりＮＢＩ観察モードを選択した場合には、狭帯域フィルタ７１は光路中に配置される。この狭帯域フィルタ７１が光路中に配置されていない場合には、光源装置３Ｆは図１１に示すように（ＢＧＲで示す）可視領域にまたがる広帯域のスペクトル分布を持つ白色光をライトガイド９に供給する。  
一方、狭帯域フィルタ７１が光路中に配置された場合（図１０において２点鎖線で示している）には、図１２に示すように、例えばＢ，Ｇの波長領域で狭帯域なスペクトルを持つ狭帯域光をライトガイド９に供給する。なお、図１１，図１２においては、ライトガイド９Ｃ，９ＤのＮＡの特性（波長に応じてそのＮＡ値が変化するＮＡ曲線）例も示している。【００６６】
図１１，図１２による比較から分かるように光源光のスペクトル分布が異なるために、ライトガイドのＮＡ特性により、実際にライトガイドを経て被写体に出射される照明光の色バランスが通常観察モードの場合と、ＮＢＩ観察モードの場合とで異なる。  
この為、本実施形態においては、各観察モードにそれぞれ対応した色補正を行う構成にしている。従って、本実施形態におけるＲＯＭ３４Ｆには、通常観察モードの場合の色補正係数のデータの他に、ＮＢＩ観察モードの場合の色補正係数のデータを格納しており、実際に選択して使用される観察モードに対応した色補正係数を切り換えて用いるようにする。【００６７】
このため、プロセッサ４Ｆは、モード選択スイッチ７３のモード選択の信号が入力される制御回路７４を有する。この制御回路７４は、データ送信部３５から入力される２種類の色補正係数のデータから、モード選択の信号に対応した色補正係数をホワイトバランス調整回路３３ｃに出力する制御を行う。その他の構成は、図８と同様である。  
なお、通常観察モードの場合の色補正係数のデータは、第２の実施形態の場合と同じである。また、この通常観察モードの場合の動作も、第２の実施形態の場合と同じとなる。  
一方、ＮＢＩ観察モードが選択された場合には、赤の波長領域の照明光を有しないため、プロセッサ４Ｆにおける色補正回路３６は、Ｇ，Ｂ信号に対して色補正処理を行うようにすれば良い。【００６８】
また、ホワイトバランス調整回路３３ｃも、Ｇ，Ｂ信号に対して、ホワイトバランス調整を行う。なお、本実施形態においては、ＮＢＩ観察モードにおいても通常観察モードの場合と同様に、ホワイトバランス調整を行う。  
次に本実施形態の動作を説明する。なお、第２の実施形態で説明した内視鏡２Ｃ，２Ｄ，ライトガイド９Ｃ，９Ｄを用いて説明する。  
上述したように本実施形態においては、内視鏡２内の情報記憶手段としてのＲＯＭ３４Ｆ内には、各観察モードごとの色補正係数が格納されている。なお、以下の説明では、ＮＢＩ観察する狭帯域光としてＲの狭帯域光がある場合にも対応できるように、Ｒ信号補正係数も格納した場合で説明しているが、色補正回路ではＲ信号補正係数を用いないようにしても良い。【００６９】
その値は、以下に示す通りであり、ライトガイド９Ｃが内視鏡２Ｃに搭載されている場合はライトガイド９Ｃの白色観察用のＢ信号補正係数及びＲ信号補正係数と、ＮＢＩ観察用のＢ信号補正係数及びＲ信号補正係数とが、ライトガイド９Ｄが内視鏡２Ｄに搭載されている場合はライトガイド９Ｄの白色観察用のＢ信号補正係数及びＲ信号補正係数と、ＮＢＩ観察用のＢ信号補正係数及びＲ信号補正係数とが、それぞれＲＯＭ３４Ｆ内に格納されている。【００７０】
ライトガイド９Ｃの白色観察用Ｂ信号補正係数 ＝  1.00
ライトガイド９Ｃの白色観察用Ｒ信号補正係数 ＝  1.00
ライトガイド９ＣのＮＢＩ観察用Ｂ信号補正係数 ＝  1.00
ライトガイド９ＣのＮＢＩ観察用Ｒ信号補正係数 ＝  1.00
ライトガイド９Ｄの白色観察用Ｂ信号補正係数 ＝  0.93
ライトガイド９Ｄの白色観察用Ｒ信号補正係数 ＝  1.04
ライトガイド９ＤのＮＢＩ観察用Ｂ信号補正係数 ＝  0.89
ライトガイド９ＤのＮＢＩ観察用Ｒ信号補正係数 ＝  1.07
上記色補正係数を導出する式としては、αＢ及びαＲは第２の実施形態と同じ値である。【００７１】
しかし、白色観察とＮＢＩ観察とでは、図１１、図１２に示すように光源光のスペクトルが異なる。使用される波長帯域の幅が狭いＮＢＩ観察においては、ライトガイド９のＮＡの差が如実に出るため、ＮＢＩ観察用のＢ信号補正係数を求める式において本実施形態ではβ＝３．５の値を実験より求めた。  
なお、この変数βは光源装置３Ｆの光学特性、具体的には色収差、配光特性、射出光スペクトルによって実験的に決められるが、一般的に、光源による配光が広くかつ中央部の光度が相対的に低いほどβは大きく、また、上記のように光源光のスペクトルの帯域の幅が狭いほどβは大きくなる。このため、変数βは、光源装置３Ｆの光学特性等により１から５程度の範囲で、適宜の値に設定される。また、係数αＢ及びαＲは、１から１．２，及び０．９から１程度の範囲にそれぞれ設定される。【００７２】
本実施形態によれば、通常観察モードを選択した場合には、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。  
また、ＮＢＩ観察モードを選択した場合においても、その場合に光源装置３Ｆから供給される光源光のスペクトル分布に対応して、ライトガイド９のＮＡの差異を考慮したホワイトバランス調整及び色補正を適切に行うことができる。従って、ＮＢＩ観察モードを選択した場合においても、ＮＡの値が異なるライトガイドを用いた場合にも、色再現の良い状態で生体組織の表層付近の血管構造を詳細に観察することができる。  
なお、ＮＢＩ観察モードの場合には、ライトガイド９におけるｇ線と、ｅ線（若しくはｄ線）との２つのスペクトルに対するＮＡの値又は種別に対して、色補正係数を適切に設定するようにしても良い。【００７３】
なお、例えばＲＯＭ３４Ｆに格納する色補正係数のデータとして、内視鏡２が実際に接続された光源装置３Ｅ又は３Ｆの種別の情報も格納するようにしても良い。そして、プロセッサ４Ｅ又は４Ｆは、内視鏡２と共に実際に使用されている光源装置３Ｅ又は３Ｆの種別に対応した色補正係数のデータを採用して、色補正処理を行うようにしても良い。  
また、例えば図４においては、乗算回路３７ａ、３７ｃを用いて色補正を行う例を示しているが、その例に限定されるものでなく、除算回路や、ゲイン（増幅率）が可変できるアンプ（増幅器）や、減衰器等を用いることもできる。  
また、例えばＲ信号、Ｂ信号等の色信号に対して色補正を行う例で示しているが、輝度信号と色差信号に対して色補正を行う構成にしても良い。  
また、上述した実施形態等において、例えば図１に示すように映像信号処理回路３２の後段側に色補正回路３６を設ける場合に限定されるものでない。例えば図１における色分離回路３３ａの出力信号に対して、色補正処理を行うようにしても良い。つまり映像信号処理回路３２中に設け、ガンマ補正や色調補正等の画像処理を行う前に色補正処理を行うようにしても良い。そして、画像処理の特性に影響されることなく、色補正処理を行うようにしても良い。また、図７における画像処理回路３３ｄとホワイトバランス調整回路３３ｃとの間に色補正回路３６を設けるようにしても良い。【００７４】
また、本発明において採用される光源装置は、前述のような光源ランプ１２による光源と集光レンズ１４を組み合わせた光源装置に限定されるものでなく、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた場合にも適用できる。  
ＬＥＤはそもそも蛍光体の拡散光により配光が広いこと、また例えば黄色い光を出す蛍光体と、青い光を出す半導体からの励起光との配光の違いのため、レンズがない光学系であっても、上述した実施形態などで述べた色収差と同様に色の違いによる影響が発生するためである。  
また、上述した実施形態等を部分的に組み合わせる等して構成される実施形態も本発明に属する。【００７５】
本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。【００７６】
本出願は、２０１０年６月２５日に日本国に出願された特願２０１０−１４５２５２号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものである。
【図１】
2011162111.tif 000003
【図２】
2011162111.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年2月22日(2012.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一態様の内視鏡装置は、撮像素子及び照明光を出射するライトガイドが搭載された内視鏡と、前記内視鏡が着脱自在に接続され、接続された前記内視鏡に搭載された前記撮像素子の出力信号に対する信号処理を行う信号処理装置と、接続された前記内視鏡に搭載されたライトガイドの、照明光の波長帯域に含まれる複数の異なる波長に対する複数の開口数に基づいて設定された色補正係数と、前記信号処理装置により生成されるＢ、Ｇ、Ｒの信号の少なくとも一つとの乗算を行うことで色補正処理を行う色補正手段と、を備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子及び照明光を出射するライトガイドが搭載された内視鏡と、
前記内視鏡が着脱自在に接続され、接続された前記内視鏡に搭載された前記撮像素子の出力信号に対する信号処理を行う信号処理装置と、
接続された前記内視鏡に搭載されたライトガイドの、照明光の波長帯域に含まれる複数の異なる波長に対する複数の開口数に基づいて設定された色補正係数と、前記信号処理装置により生成されるＢ、Ｇ、Ｒの信号の少なくとも一つとの乗算を行うことで色補正処理を行う色補正手段と、
を備えることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記色補正係数は、
前記信号処理装置により前記撮像素子の出力信号から生成されるＲ，Ｇ，Ｂの色信号におけるＧの色信号を基準として、Ｂ、Ｒの色信号に対して、以下の（１）式のＢ信号補正係数及び（２）式のＲ信号補正係数により、それぞれ（３）式から（５）式の係数の条件を用いて色補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
Ｂ信号補正係数 ＝（ＮＡｇ／ＮＡｅ／αＢ）β  ・・・（１）
Ｒ信号補正係数 ＝（ＮＡＣ／ＮＡｅ／αＲ）β  ・・・（２）
１ ≦ αＢ ≦ １．２  ・・・（３）
０．９ ≦ αＲ ≦ １  ・・・（４）
１ ＜ β ≦  ５  ・・・（５）
ただし、ＮＡｇ、ＮＡｅ、ＮＡＣ：それぞれｇ線、ｅ線、Ｃ線におけるライトガイドの開口数、αＢ、αＲ：基準となるライトガイドのＮＡｇ、ＮＡｅ、ＮＡＣに基づいて設定される係数、β：前記内視鏡が接続される光源装置の光学特性によって設定される係数
【請求項３】
前記信号処理装置は、前記撮像素子の出力信号から生成される複数の色信号の相対的レベルを、ホワイトバランスさせるようにホワイトバランス調整するホワイトバランス調整手段を有し、
前記ホワイトバランス調整手段のホワイトバランス調整する目標値に設定するために、前記色補正係数を使用することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
さらに、前記照明光を出射させるための光源光を前記ライトガイドに供給する光源装置と、前記光源装置に設けられ、前記ライトガイドに供給される前記光源光の光量を可変する絞りとを有し、
前記色補正手段は、前記ホワイトバランス調整時における光量とは異なる観察時における光量の状態において、前記複数の色信号の相対的レベルをホワイトバランス調整させるのに必要な目標値となるように前記色補正係数を予め設定することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
白色照明光のもとでカラー撮像を行う第１の観察モードと、
前記白色照明光とは異なる波長帯域のもとで撮像を行う第２の観察モードと、
を備え、前記色補正係数は、前記第１及び第２の観察モードごとに設定され、
前記色補正手段は、観察モードの切り替えに応じて前記色補正係数を切り替えて色補正処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月23日(2012.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一態様の内視鏡装置は、撮像素子及び照明光を出射するライトガイドが搭載された内視鏡と、前記内視鏡が着脱自在に接続され、接続された前記内視鏡に搭載された前記撮像素子の出力信号に対する信号処理を行う信号処理装置と、接続された前記内視鏡に搭載されたライトガイドの、照明光の波長帯域に含まれる複数の異なる波長に対する複数の開口数に基づいて設定された色補正係数と、前記信号処理装置により生成されるＢ、Ｇ、Ｒの信号の少なくとも一つとの乗算を行うことで色補正処理を行う色補正手段と、を備え、前記色補正係数は、前記信号処理装置により前記撮像素子の出力信号から生成されるＲ，Ｇ，Ｂの色信号におけるＧの色信号を基準として、Ｂ、Ｒの色信号に対して、以下の（１）式のＢ信号補正係数及び（２）式のＲ信号補正係数により、それぞれ（３）式から（５）式の係数の条件を用いて色補正を行う。
Ｂ信号補正係数 ＝（ＮＡｇ／ＮＡｅ／αＢ）β  ・・・（１）
Ｒ信号補正係数 ＝（ＮＡＣ／ＮＡｅ／αＲ）β  ・・・（２）
１ ≦ αＢ ≦ １．２  ・・・（３）
０．９ ≦ αＲ ≦ １  ・・・（４）
１ ＜ β ≦  ５  ・・・（５）
ただし、ＮＡｇ、ＮＡｅ、ＮＡＣ：それぞれｇ線、ｅ線、Ｃ線におけるライトガイドの開口数、αＢ、αＲ：基準となるライトガイドのＮＡｇ、ＮＡｅ、ＮＡＣに基づいて設定される係数、β：前記内視鏡が接続される光源装置の光学特性によって設定される係数
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子及び照明光を出射するライトガイドが搭載された内視鏡と、
前記内視鏡が着脱自在に接続され、接続された前記内視鏡に搭載された前記撮像素子の出力信号に対する信号処理を行う信号処理装置と、
接続された前記内視鏡に搭載されたライトガイドの、照明光の波長帯域に含まれる複数の異なる波長に対する複数の開口数に基づいて設定された色補正係数と、前記信号処理装置により生成されるＢ、Ｇ、Ｒの信号の少なくとも一つとの乗算を行うことで色補正処理を行う色補正手段と、を備え、
前記色補正係数は、
前記信号処理装置により前記撮像素子の出力信号から生成されるＲ，Ｇ，Ｂの色信号におけるＧの色信号を基準として、Ｂ、Ｒの色信号に対して、以下の（１）式のＢ信号補正係数及び（２）式のＲ信号補正係数により、それぞれ（３）式から（５）式の係数の条件を用いて色補正を行うことを特徴とする内視鏡装置。
Ｂ信号補正係数 ＝（ＮＡｇ／ＮＡｅ／αＢ）β  ・・・（１）
Ｒ信号補正係数 ＝（ＮＡＣ／ＮＡｅ／αＲ）β  ・・・（２）
１ ≦ αＢ ≦ １．２  ・・・（３）
０．９ ≦ αＲ ≦ １  ・・・（４）
１ ＜ β ≦  ５  ・・・（５）
ただし、ＮＡｇ、ＮＡｅ、ＮＡＣ：それぞれｇ線、ｅ線、Ｃ線におけるライトガイドの開口数、αＢ、αＲ：基準となるライトガイドのＮＡｇ、ＮＡｅ、ＮＡＣに基づいて設定される係数、β：前記内視鏡が接続される光源装置の光学特性によって設定される係数
【請求項２】
前記信号処理装置は、前記撮像素子の出力信号から生成される複数の色信号の相対的レベルを、ホワイトバランスさせるようにホワイトバランス調整するホワイトバランス調整手段を有し、
前記ホワイトバランス調整手段のホワイトバランス調整する目標値に設定するために、前記色補正係数を使用することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
さらに、前記照明光を出射させるための光源光を前記ライトガイドに供給する光源装置と、前記光源装置に設けられ、前記ライトガイドに供給される前記光源光の光量を可変する絞りとを有し、
前記色補正手段は、前記ホワイトバランス調整時における光量とは異なる観察時における光量の状態において、前記複数の色信号の相対的レベルをホワイトバランス調整させるのに必要な目標値となるように前記色補正係数を予め設定することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
白色照明光のもとでカラー撮像を行う第１の観察モードと、
前記白色照明光とは異なる波長帯域のもとで撮像を行う第２の観察モードと、
を備え、前記色補正係数は、前記第１及び第２の観察モードごとに設定され、
前記色補正手段は、観察モードの切り替えに応じて前記色補正係数を切り替えて色補正処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記色補正係数のデータを格納し、該データを前記色補正手段に出力する情報格納手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【国際調査報告】
2011162111.tif 000015
2011162111.tif 000016
2011162111.tif 000017
2011162111.tif 000018